Mạ kẽm: Quy trình, ưu điểm và ứng dụng

Mạ kẽm là gì?

Mạ kẽm (hay xi mạ kẽm) là quy trình phủ một lớp kẽm lên trên bề mặt kim loại như sắt, thép để tạo một lớp màng bảo vệ, làm giảm khả năng bị ăn mòn và gỉ sét, tăng cao khả năng chống oxy hóa. 

Bên cạnh đó, phương pháp này còn giúp đảm bảo chất lượng cũng như giá trị thẩm mỹ của sản phẩm, chống va đập, trầy xước từ đó nâng cao tuổi thọ sản phẩm một cách đáng kể.

Phân loại các phương pháp mạ kẽm phổ biến

Với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật hiện nay, công nghệ mạ kẽm phổ biến với ba phương pháp chủ yếu gồm mạ kẽm nhúng nóng, mạ kẽm lạnh và mạ kẽm điện phân.

Mỗi phương pháp này đều có những ưu điểm và hạn chế riêng, cụ thể như sau:

Mạ kẽm nhúng nóng

Mạ kẽm nhúng nóng là phương pháp mạ kẽm phổ biến nhất được thực hiện bằng cách nhúng các vật liệu vào bể kẽm nóng chảy để tạo lớp kẽm bám trên bề mặt vật liệu. 

Phương pháp này thường được ứng dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất tàu thuyền, ô tô và xây dựng với nhiều ưu điểm nổi bật gồm:

• Lớp kẽm đều cả hai mặt và có độ bám cao
• Tính thẩm mỹ, khả năng chống ăn mòn và oxy hóa cao

Tuy nhiên, mạ kẽm nhúng nóng có một điểm hạn chế là khi nhúng kim loại vào bể dung dịch ở nhiệt độ khá lớn có thể dẫn đến tình trạng thay đổi tính chất của vật liệu.

Mạ kẽm lạnh

Mạ kẽm lạnh (hay phun kẽm) là phương pháp tạo một lớp kẽm lỏng trên bề mặt vật liệu có kết cấu tương tự như sơn ở nhiệt độ môi trường bình thường. Phương pháp này được thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị dùng để phun kẽm.

Dung dịch kẽm lỏng sẽ được đưa vào đầu phun và khi phun thì dưới áp lực khí nén, dung dịch này sẽ được thổi ra và biến thành chùm các hạt kẽm nhỏ với độ chính xác và độ bền rất cao. 

Phương pháp này một điểm đặc biệt chính là có thể thực hiện với những vật liệu có kết cấu phức tạp. Tuy nhiên quá trình mạ kẽm lạnh lại tốn rất nhiều thời gian và có thể gặp khó khăn trong việc tìm loại dung dịch phù hợp cho phương pháp này.

Phương pháp mạ kẽm lạnh được ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp sản xuất kim loại, xây dựng, cầu đường và hệ thống ống dẫn.

Mạ kẽm điện phân

Đây là phương pháp mạ kẽm áp dụng nguyên ký điện phân để tạo lớp phủ kẽm trên bề mặt vật liệu. Cụ thể là bạn cho vật liệu vào bể chứa dung dịch kẽm sau đó dùng nguồn điện để kích thích quá trình điện phân. 

Khi đó, quá trình này sẽ khử ion kẽm thành kim loại kẽm và tạo thành kết tủa trên bề mặt vật liệu. Phương pháp này được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như sản xuất các sản phẩm kim loại, thép hay các bộ phận của phương tiện giao thông, …

Mạ kẽm điện phân có một số ưu điểm nổi bật như:

• Lớp kẽm có độ bám cao, bề mặt sáng bóng, mịn.
• Giúp tiết kiệm thời gian trong quá trình sản xuất.
• Hạn chế tối đa vật liệu bị bóp méo, biến dạng gây ảnh hưởng đến chất lượng do không cần nhúng vật liệu vào dung dịch ở nhiệt cao.

Bên cạnh những ưu điểm trên, phương pháp này vẫn tồn tại một số nhược điểm dưới đây:

• Không thực hiện được với vật liệu có kích thước quá lớn. 
• Không kiểm soát tuyệt đối được độ dày lớp mạ, đã đến làm suy giảm khả năng bảo vệ vật liệu.

Ứng dụng của mạ kẽm

Phương pháp mạ kẽm được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong xây dựng, sản xuất công nghiệp và đời sống hàng ngày.

Ngành xây dựng 

Mạ kẽm có tác dụng bảo vệ vật liệu khỏi tác động của môi trường, chống oxy hóa và ăn mòn, tăng tuổi thọ cho sản phẩm. Do vậy, mạ kẽm thường được ứng dụng trong xây dựng để:

• Tăng độ bền cốt thép: Việc mạ kẽm lên bề mặt cốt thép có thể làm giảm khả năng bị hoen gỉ, nâng cao khả năng chống ăn mòn và ma sát. Điều này cũng giúp vật liệu không chịu ảnh hưởng của môi trường khi ở bên ngoài trong khoảng thời gian dài.
• Phủ mạ các chi tiết nhỏ: Đối các chi tiết nhỏ như bu lông, đai ốc, giàn giáo, … khi được mạ kẽm sẽ giúp đảm bảo chất lượng, tính an toàn và độ bền theo thời gian.
• Tăng tính thẩm mỹ: Phương pháp này vừa giúp nâng cao tuổi thọ vừa giúp duy trì tính thẩm mỹ của công trình với độ bền cao và vẻ đẹp sáng bóng.

Ngành sản xuất công nghiệp và đời sống

Đối với các ngành sản xuất công nghiệp và đời sống, mạ kẽm cũng mang đến nhiều ứng dụng với các sản phẩm chất lượng mà vẫn đảm bảo tính thẩm mỹ cao. 

Trong lĩnh vực này, mạ kẽm thường được sử dụng để tạo ra các sản phẩm phục vụ cho con người, cụ thể như chế tạo đồ gia dụng, chi tiết bộ phận ô tô, máy bay hay các thiết bị máy múc y khoa, … và nhiều ứng dụng khác.

Tùy vào tính chất và mục đích chế tạo, bạn có thể áp dụng phương pháp mạ kẽm phù hợp để thu được sản phẩm đáp ứng đúng yêu cầu.

Quy trình mạ kẽm đạt chuẩn

Để hiểu rõ hơn về mạ kẽm, bạn có thể tìm hiểu cụ thể quy trình 09 bước mạ kẽm đạt chuẩn qua phần sau.

Bước 1. Loại bỏ dầu

Ở bước đầu tiên, bạn cần ngâm các vật liệu kim loại cần mạ kẽm vào dung dịch đặc thù chuyên dùng để loại bỏ dầu bám trên bề mặt. Thời gian loại bỏ dầu sẽ tùy thuộc vào đặc tính và tình trạng của vật liệu, thông thường sẽ dao động từ 10 – 15 phút.

Bước 2: Loại bỏ gỉ sét

Sau khi loại bỏ dầu, bạn tiếp tục tiến hành loại bỏ gỉ sét bằng cách cho vật liệu vào bể chứa dung dịch axit clohidric với nồng độ từ 8 – 15%. Trong công đoạn này, bạn cần căn chỉnh thời gian sao cho phù hợp với hiện trạng vật liệu và nồng độ axit.

Bước 3. Tẩy dầu bằng điện hóa

Sau hai bước trên, nếu bề mặt vật liệu vẫn còn dầu thì tiếp tục tẩy dầu bằng điện hóa. Công nghệ điện hóa sẽ loại bỏ hoàn toàn lớp dầu còn sót lại nhờ các phân tử khí được giải phóng khi điện cực hoạt động.

Bước 4. Trung hòa

Sau giai đoạn loại bỏ tạp chất, vật liệu kim loại sẽ được ngâm trong dung dịch HCl khoảng 3 – 20 giây trong nhiệt độ môi trường bình thường để trung hòa, loại bỏ các mảng bám oxit và ion sắt.

Bước 5. Mạ kẽm

Tại bước này, bạn sẽ tạo một lớp kẽm bao phủ lên bề mặt vật liệu. Lớp phủ này cần phải đáp ứng các tiêu chí về kết cấu, độ dày để đảm bảo chất lượng sản phẩm là tốt nhất.

Công đoạn này có yêu cầu rất khắt khe, đòi hỏi lớp mạ phải mịn màng và độ tinh khiết cao. Bên cạnh đó bạn cần lưu ý khống chế độ dày lớp mạ thông qua mật độ dòng mạ và thời gian mạ kẽm. 

Bước 6. Hoạt hóa

Khi đã hoàn thành công đoạn quan trọng nhất - mạ kẽm, vật liệu sẽ được chuyển đến bộ phận gia công để hoạt hóa. Giai đoạn này sẽ làm tăng độ sáng bóng của bề mặt vật liệu, từ đó nâng cao tính thẩm mỹ của sản phẩm.

Bước 7. Cromat hóa

Tiếp theo, tiến hành cromat hóa cho vật liệu để tăng độ bền, nâng cao tuổi thọ và thời gian sử dụng các sản phẩm được mạ kẽm. Sau quá trình này, mạ kẽm thường có màu trắng sáng, màu đen, hoặc màu vàng.

Bước 8. Sấy khô

Sau khi cromat hóa, vật liệu sẽ được đưa vào tủ sấy khô. Điều này giúp lớp mạ kẽm được đều hơn và làm cho bề mặt vật liệu bằng phẳng và sáng bóng.

Bước 9. Kiểm tra sản phẩm 

Tại giai đoạn cuối cùng, trước khi đưa sản phẩm ra thị trường bạn cần kiểm định kỹ lưỡng về độ dày, màu sắc bằng máy đo chuyên dụng. Đối với những sản phẩm không đạt tiêu chuẩn thì sẽ được tiến hành mạ kẽm lại từ đầu. 

Lưu ý trong quá trình mạ kẽm

Để có những sản phẩm mạ kẽm đạt chuẩn, bạn nên lưu ý một số vấn đề dưới đây trong quá trình mạ kẽm:

• Luôn tuân thủ đúng trình tự các bước trong quy trình. 
• Chú ý thời gian loại bỏ gỉ sét và trung hòa để tránh ngâm vật liệu quá thời gian, gây ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm.
• Sử dụng đúng tỷ lệ, nồng độ các hóa chất để đảm bảo quá trình đạt hiệu quả.
• Kiểm tra chặt chẽ thành phẩm trước khi đưa ra thị trường hay đến tay khách hàng.
• Cần cân nhắc lựa chọn phương pháp mạ kẽm phù hợp nhất với điều kiện và yêu cầu của khách hàng.

Tại sao nên sử dụng phương pháp mạ kẽm?

Dựa vào nội dung của các phần trên, bạn có thể thấy rằng phương pháp mạ kẽm có khả năng bảo vệ bề mặt vật liệu kim loại tránh khỏi ảnh hưởng từ những tác động bên ngoài ngay cả khi lớp mạ không còn giữ được độ dày ban đầu.

Theo các chuyên giá, tuổi thọ của những sản phẩm mạ kẽm thường lên tới 50 năm trong điều kiện môi trường bình thường. Vì vậy, phương pháp mạ kẽm là sự lựa chọn hàng đầu của nhiều khách hàng hay các công trình quy mô lớn.

Qua nội dung bài viết trên, D&D muốn cung cấp đến bạn mạ kẽm là gì, thông tin cho tiết các phương pháp mạ kẽm và quy trình mạ kẽm. Hy vọng những thông tin này sẽ hữu ích cho bạn trong đời sống nhé!

Nếu bạn cần giải đáp và tư vấn về các sản phẩm được ứng dụng mạ kẽm gồm thanh ren, bu lông, đai ốc, … của chúng tôi, vui lòng liên hệ với D&D theo một trong những phương thức sau:

CÔNG TY CP PHÁT TRIỂN ĐẦU TƯ THƯƠNG MẠI D&D VIỆT NAM

Địa chỉ: Số 114 Nguyễn Đình Hoàn, Phường Nghĩa Đô, Quận Cầu Giấy, Thành phố Hà Nội, Việt Nam

Hotline: 0928.137.678

Email: vattuphudnd@gmail.com

Website: https://vattuphudnd.vn